Come risolvere il Cubo di Rubik

Cubo di Rubik

 

Il “Cubo di Rubik” o “Cubo magico” è uno dei più grandi rompicapi del XX secolo. Fu inventato dall’ungherese Erno Rubik a Budapest nel 1974 e da allora si sono susseguite tante competizioni per la più breve risoluzione del cubo. Attualmente il record ufficiale nella singola risoluzione è di 5.55 secondi stabilito dall’olandese Mats Valk durante lo Zonhoven Open 2013 tenutosi a Zonhoven dal 2 al 3 marzo 2013.
Questa soluzione vi aiuterà semplicemente a non perdervi tra le 43.252.003.274.489.856.000 combinazioni possibili, solo una tra queste ha la configurazione in cui in ognuna delle sei facce è presente un solo colore, ossia il cubo risolto.

Iniziamo quindi con il …

Primo livello

Il nostro obiettivo è riuscire a completare la faccia superiore dando la giusta orientazione al primo livello.

Non dovreste incontrare troppi problemi, perché non c’è nessuna faccia che non deve essere scomposta, quindi avete molta libertà di movimento. Comunque nel caso non ci riusciste da soli, applicate queste sequenze di mosse.

 

1. Prima di tutto dovete sistemare gli spigoli in modo corretto.
Potete incontrare cinque casi:

1.1. Lo spigolo da posizionare è sulla faccia inferiore.
1.2. Lo spigolo da posizionare è sul terzo livello.
1.3. Lo spigolo da posizionare è sul secondo livello.
1.4. Lo spigolo da posizionare è sul primo livello.
1.5. Lo spigolo da posizionare è sulla faccia superiore.

1.1. Nel primo caso si dovrà applicare questa semplice rotazione.
F F
1.2. Per posizionare questo spigolo sarà sufficiente applicare questa sequenza:
F U L' U'

1.3. Il terzo caso si divide in altri due punti:

1.3.1. Lo spigolo da posizionare è a sinistra.
1.3.2. Lo spigolo da posizionare è a destra.

1.3.1. Nel primo punto si adotterà questa serie di mosse:
U L' U'
1.3.2. Nel secondo punto adopereremo quest’altra sequenza:
U' R U

 

1.4. In questo caso di dovrà applicare la sequenza del caso 1.1, così facendo vi troverete nella configurazione 1.2.

1.5. Questo quinto caso si può dividere in altri due punti:

1.5.1. Lo spigolo non è orientato correttamente rispetto al primo livello.
1.5.2. Lo spigolo è orientato correttamente rispetto al primo livello.

1.5.1. Nel primo caso andrà applicata la sequenza del caso 1.1 e dopo esservi riportati lo spigolo nella configurazione corretta applicherete nuovamente la sequenza dello stesso caso.
1.5.2. Nel secondo dei due punti si può passare avanti.

 


 

2. Una volta posizionati correttamente gli spigoli, dobbiamo sistemare correttamente gli angoli.
Potete incontrare quattro casi:

2.1. L’angolo da posizionare è sulla faccia inferiore.
2.2. L’angolo da posizionare è sul terzo livello.
2.3. L’angolo da posizionare è sul primo livello.
2.4. L’angolo da posizionare è sulla faccia superiore.

2.1. Nel primo caso dovremo posizionare il cubetto bianco-rosso-verde al posto del cubetto grigio. Per far ciò basta applicare questa sequenza di mosse:
R' D R F D D F'

2.2. Questo secondo caso si può dividere in altri due punti:

2.2.1. Il primo si verifica quando il cubetto sul livello 3 si trova a sinistra.
2.2.2. Il secondo quando è a destra.

2.2.1. Nel primo punto adotteremo questa sequenza di mosse:
D L D' L'
2.2.2. Nel secondo punto ci comporteremo così:
D' R' D R

2.3. Il terzo caso può anch’esso essere diviso in due punti:

2.3.1. Il cubetto è a sinistra.
2.3.2. Il cubetto è a destra.

Le sequenze che ora vi mostrerò vi porteranno nella configurazione del secondo caso, quindi dovrete prima adoperare queste sequenze e dopo quelle del caso 2.2:

2.3.1. Nel primo punto svolgete questa sequenza:
L D' L'
2.3.2. Nel secondo punto adoperate quest’altra:
R' D R

2.4. Nell’ultimo caso si possono avere due opzioni:

2.4.1. L’angolo non è orientato correttamente rispetto al primo livello.
2.4.2. L’angolo è orientato correttamente rispetto al primo livello.

2.4.1. Nel primo caso il cubo va orientato in modo che l’angolo orientato in modo scorretto si trovi ad angolo tra la faccia frontale e destra, dopodiché va adoperata la sequenza 2.2.2. Così facendo, dopo che vi sarete riportati il cubo nella configurazione corretta, adopererete la sequenza 2.2.1 (se avete seguito gli algoritmi precedenti, questo caso non si può mai verificare, a meno che nella configurazione del cubo da risolvere tutti gli angoli non già siano posizionati in modo corretto rispetto alla faccia superiore e due angoli non siano posizionati in modo corretto rispetto al primo livello).
2.4.2. Nel secondo caso potete passare avanti.

Ora dovreste avere davanti il cubo con questa configurazione.

Primo Livello

Proseguiamo allora con il …

Secondo livello

Ora il nostro scopo sarà quello di ottenere un cubo così fatto:
Per fare ciò dovremo però capovolgere il cubo in modo che la faccia inferiore diventi quella superiore, la frontale la destra, la destra la frontale e così via, ma manterremo la notazione dei livelli, in modo che, anche con il cubo ruotato in questo modo, il primo livello rimanga quello che abbiamo completato precedentemente. Il nostro cubo sarà posizionato quindi così:

1. Nel completare il secondo livello ci si presenteranno due casi:

1.1. Si deve posizionare lo spigolo sinistro.
1.2. Si deve posizionare lo spigolo destro.

In entrambi i casi dovremo individuare sulla faccia superiore (che prima era inferiore) lo spigolo che abbia lo stesso colore del centro della faccia frontale di riferimento (che in questo caso è rossa). Una volta individuato analizziamo i due casi:

 

1.1. Nel primo caso dovremo posizionare lo spigolo rosso-blu sullo spigolo grigio. Per fare ciò si deve svolgere questa sequenza:
U' U' F U' F' U' L' U L
1.2. Nel secondo caso applicheremo questa serie:
U U F' U F U R U' R'

Nel caso trovaste sul secondo livello uno spigolo ben posizionato, ma orientato in modo scorretto o nel caso in cui sul terzo livello non si trovino spigoli da posizionare sul secondo livello, sostituitelo con un qualsiasi spigolo del terzo livello e, dopo aver ruotato opportunamente il terzo livello per una corretta applicazione dell’algoritmo, eseguite una delle due sequenze.
Ora se non avete sbagliato a procedere vi troverete in questa situazione:

Secondo livello

Siamo pronti quindi a ultimare il nostro cubo con le mosse finali del …

Terzo Livello

Eccoci arrivati al terzo livello. A meno che dopo aver completato il secondo livello non vi si siate trovati il cubo già risolto (cosa altamente improbabile poiché capita 1 volta ogni 15.552 risoluzioni, quindi anche risolvendo il cubo una volta al giorno questa eventualità si verificherebbe circa ogni 42 anni), dovrete applicare delle sequenze che non compromettano il lavoro fatto in precedenza.
Il terzo livello è il più importante (e anche il più impegnativo), perché vi permetterà di completare il cubo. Per fare ciò sarà comunque sufficiente, come minimo, imparare solo quattro sequenze. Ricordatevi di tenere il cubo come avete fatto per il secondo livello, cioè capovolto.

1. Il primo scopo sarà quello di orientare gli spigoli rispetto alla faccia superiore.
Potrete incontrare quattro casi:

1.1. Due spigoli adiacenti sono orientati correttamente rispetto alla faccia superiore (4 volte su 8).
1.2. Due spigoli opposti sono orientati correttamente rispetto alla faccia superiore (2 volte su 8).
1.3. Nessuno spigolo è orientato correttamente rispetto alla faccia superiore (1 volta su 8).
1.4. Tutti gli spigoli sono orientati correttamente rispetto alla faccia superiore (1 volta su 8).

1.1. Nel primo caso dovrete posizionare gli spigoli orientati correttamente rispetto alla faccia superiore in corrispondenza della faccia sinistra e posteriore. Una volta fatto ciò applicherete questa sequenza:
F R U R' U' R U R' U' F'

 

1.2. Nel secondo caso dovrete applicare la sequenza precedente; così facendo vi porterete di nuovo nella configurazione del caso 1.1.

 

1.2.1. Per risolvere il caso precedente potete anche adoperare una sequenza apposita. Per applicare la sequenza successiva dovete posizionare gli spigoli orientati correttamente rispetto alla faccia superiore in corrispondenza delle facce sinistra e destra, dopodiché eseguite l’algoritmo:
F R U R' U' F'

 

1.3. Nel terzo caso dovrete applicare la sequenza del caso 1.1; in questo modo vi riporterete nella stessa configurazione del caso 1.2.

 

1.3.1. Una scorciatoia da adoperare nel terzo caso è data dal seguente algoritmo, che consente di orientare correttamente tutti gli spigoli contemporaneamente rispetto alla faccia superiore:
R U U R R F R F' U U R' F R F'

 

1.4. Nel quarto caso potete passare avanti.

 


 

2. Una volta orientati gli spigoli, si dovranno orientare gli angoli rispetto alla faccia superiore.
Potrete incontrare quattro casi:

2.1. Un angolo è orientato correttamente rispetto alla faccia superiore (8 volte su 27).
2.2. Due angoli sono orientati correttamente rispetto alla faccia superiore (12 volte su 27).
2.3. Nessun angolo è orientato correttamente rispetto alla faccia superiore (6 volte su 27).
2.4. Tutti gli angoli sono orientati correttamente rispetto alla faccia superiore (1 volta su 27).

2.1. Nel primo caso dovrete impugnare il cubo in modo che il cubetto con l’angolo orientato correttamente rispetto alla faccia superiore sia posizionato tra la faccia frontale e la faccia sinistra e applicare questa sequenza, detta “Niklas”, che ha l’effetto di cambiare l’orientamento e la posizione di tre angoli lasciandone uno invariato e di lasciare invariati sia l’orientamento che la posizione degli spigoli (se necessario ripetete la sequenza una seconda volta, ricordandovi qual è l’impugnatura corretta per applicare questa sequenza).
R U' L' U R' U' L U

 

2.1.1. Un caso particolare del primo caso, quello in cui sul terzo livello della faccia frontale non ci sono quadratini dello stesso colore della faccia superiore, può essere risolto o applicando due Niklas, oppure applicando un “Niklas inverso”. La probabilità che capiti questo caso è di 4 volte su 27. Il cubo deve essere impugnato come per il “Niklas”:
U' L' U R U' L U R'

 


2.2. Nel secondo caso dovete impugnare il cubo in modo che sull’angolo sinistro della faccia frontale del terzo livello compaia un quadratino con lo stesso colore del centro della faccia superiore e successivamente applicando un Niklas vi porterete nella configurazione 2.1.

 

2.2.1. Per risolvere una delle tre possibili eventualità del caso 2.2, in particolare quella in cui due quadratini adiacenti della faccia superiore sono posizionati in corrispondenza della faccia destra e due quadratini dello stesso colore si trovano sulla faccia frontale e posteriore del terzo livello, si può applicare una sequenza che fa risparmiare tempo in quanto non dovrete usare il Niklas due o più volte. La ricorrenza di questo caso è di 4/27, che è perfettamente uguale ai due casi particolari che vedremo dopo.
U R U U R' U' R U' R R U U R U R' U R U'

 

2.2.2. L’altro caso particolare, quello con i due angoli adiacenti sulla faccia superiore e gli altri due sulla faccia frontale del terzo livello, si risolve con questa sequenza:
R R D R' U U R D' R' U U R'

 

2.2.3. L’ultimo caso che si può incontrare è il caso in cui i quadratini si trovino sulla diagonale della faccia superiore. Il cubo va posizionato in modo che il quadratino con lo stesso colore della faccia superiore si trovi sull’angolo sinistro della faccia frontale. L’algoritmo è l’inverso del caso 2.2.2.
R U U R D R' U U R D' R R

 

2.3. Nel terzo caso dovrete applicare un Niklas, tenendo il cubo in modo che il quadratino con lo stesso colore della faccia superiore sia posizionato nell’angolo destro della faccia sinistra. Così facendo vi porterete nel caso 2.1 (le immagini dell’esempio sono ruotate di 90° per far vedere il posizionamento degli angoli per correttamente applicare l’algoritmo: ricordatevi che il blu rappresenta la faccia sinistra e il rosso la frontale!).

 

2.3.1. Anche in questo caso esistono delle scorciatoie. La prima va applicata quando i quadratini con lo stesso colore della faccia superiore sono posizionati in tre facce, in particolare sulla faccia posteriore ne devono essere posizionati due; la percentuale è di 4/27 (l’immagine dell’esempio è ruotata di 90° per far vedere il posizionamento degli angoli per applicare correttamente l’algoritmo: ricordatevi che il verde rappresenta la faccia destra e l’arancio la posteriore!):
U' R U U R R U' R R U' R R U U R

 

2.3.2. L’altra scorciatoia si deve applicare nel caso in cui i quadratini sul terzo livello sono posizionati su facce opposte. Il cubo va impugnato in modo che questi quadratini si trovino sulla faccia sinistra e destra; il caso si presenta 2 volte su 27 (l’immagine dell’esempio è ruotata di 90° per far vedere il posizionamento degli angoli per applicare correttamente l’algoritmo: ricordatevi che il blu rappresenta la faccia sinistra e il rosso la frontale!):
R U R' U R U' R' U R U U R'

 

2.4. Nel quarto caso potete passare avanti.

3. Ora dovrete permutare gli angoli rispetto al terzo livello, perché, a meno di un colpo di fortuna, saranno in disordine.
Potrete quindi incontrare tre casi:

3.1. Due angoli adiacenti sono permutati correttamente rispetto al terzo livello (4 volte su 6).
3.2. Due angoli opposti sono permutati correttamente rispetto al terzo livello (1 volta su 6).
3.3. Tutti gli angoli sono ben permutati rispetto al terzo livello (1 volta su 6).

3.1. Nel primo caso dovrete portare gli angoli permutati correttamente rispetto al terzo livello sulla faccia sinistra ed eseguire questa sequenza (l’immagine dell’esempio è ruotata di 90° per mostrare il posizionamento degli angoli per applicare correttamente l’algoritmo: ricordatevi che il blu rappresenta la faccia sinistra e il rosso la frontale!):
R U R' U' R' F R R U' R' U' R U R' F'

 

3.2. Nel secondo caso andrà applicata la sequenza di prima e una volta fatto vi troverete nella configurazione del caso 3.1, quindi l’applicherete una seconda volta.

 

3.2.1. Per risolvere il caso precedente esiste una sequenza apposita che permuta correttamente tutti gli angoli:
F R U' R' U' R U R' F' R U R' U' R' F R F'

 

3.3. Nel terzo caso potete passare avanti.

4. Ora siete quasi arrivati in fondo; dovete solo permutare gli spigoli rispetto al terzo livello. Si possono presentare due casi:

4.1. Un solo spigolo è permutato correttamente rispetto al terzo livello (8 volte su 12).
4.2. Nessuno spigolo è permutato correttamente rispetto al terzo livello (3 volte su 12).

4.1. Nel primo caso dovrete posizionare lo spigolo permutato correttamente sulla faccia posteriore ed eseguire questa sequenza, se è necessario anche più di una volta (l’immagine dell’esempio è ruotata di 180° per mostrare dove deve posizionarsi lo spigolo permutato in modo corretto: ricordatevi che l’arancio rappresenta la faccia posteriore e il blu la sinistra!):
R U' R U R U R U' R' U' R R

 

4.1.1. Un caso particolare del punto 4.1 si verifica quando lo spigolo sulla faccia sinistra è quello che dovrebbe stare sulla faccia destra. In questo caso o applicate due sequenze consecutive oppure direttamente la sequenza che segue, che è l’algoritmo inverso della sequenza precedente, impugnando il cubo esattamente come prima; la probabilità di trovarlo è 4 volte su 12:
R R U R U R' U' R' U' R' U R'

 

4.2. Nel secondo caso dovrete applicare la sequenza del caso 4.1 per portarvi nella sua stessa configurazione e ripetere una seconda volta la stessa sequenza (nel caso in cui gli spigoli non orientati di due facce siano invertiti tra loro, impugnate il cubo in modo che questi siano sulla faccia frontale e destra, altrimenti dovrete ripetere la sequenza addirittura tre volte).

 

4.2.1. Questo secondo caso può essere risolto senza applicare più volte la sequenza del caso 4.1, ma con delle sequenze che risolvono direttamente il caso. La prima eventualità si verifica quando gli spigoli sono permutati in modo opposto tra loro, cioè sulla faccia rossa è posizionato lo spigolo arancio, su quella blu lo spigolo verde e così via. In questo caso applicherete questa serie di mosse; lo incontrerete 1 volta su 12:
R R U U R R U U R R U R R U U R R U U R R U'

 

4.2.2. L’altro caso si verifica quando gli spigoli di due facce sono invertiti tra loro. In questo caso dovrete impugnare il cubo in modo che queste due facce siano quella frontale e quella destra e applicare questa sequenza; questo caso si verificherà 2 volte su 12:
R U R' U R' U' R' U R U' R' U' R R U R U U

 


Se avete seguito bene i miei consigli non avrete problemi a risolvere il Cubo di Rubik in meno di un minuto!

Fonte: Gaetano Zumbo